单片机实际应用系统设计

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1、第7章 单片机应用系统设计 7.1 7.1 单片机应用系统概述单片机应用系统概述 7.2 伟纳电子 ME830开发板介绍 7.3 实战篇(实验) 应用不同 方法不同：单片机应用系统的技术要求各不相同，针对具 体的任务，设计方法和步骤也不完全相同。 软硬结合：为完成某一任务的单片机应用系统需要包含硬件和软件系 统。硬件和软件必须紧密结合，协调一致才能正常工作。在系统研制过程中 ，硬件设计和软件设计不能截然分开。硬件设计时应考虑软件设计方法，而 软件也一定是基于硬件基础上进行设计的。这就是所谓的“软硬结合”。 研制过程：确定任务、总体设计、硬件设计、软件设计、系统调试、产 品化等几个阶段。它们不是

2、绝对分开的，有时是交叉进行的。 7.1 单片机应用系统概述 一、单片机应用系统的设计方法 单片机只是一块芯片而已，本身并无开发能力，编程序、调试 程序、烧程序、擦除程序、下载程序等都要借助于开发工具。 二、单片机应用系统的开发工具 软件工具 硬件工具 + 集成开发环境(IDE:Keil) 电脑 编程器（即写入器,带ISP可免) 仿真器 （紫外线擦除器） 开开 发发 工工 具具 学习用开发板学习用开发板( (实验板实验板) ) 7.2 伟纳电子 开发板 深圳硕飞科技有限公司（伟纳电子网） “ME830单片机开发实验仪”是深圳硕飞科技有限公司（伟纳电子网）集 多年单片机开发工具设计经验，历经近一年

3、时间开发的一款具有“实验仪、编 程器、仿真器、ISP下载线 ”四功能合一的单片机开发实验系统。相比广受欢 迎的产品ME300B/ME500B，ME830在技术上取得多项创新：ME830摒弃了 具有多项缺陷的SST公版仿真方案，集成了硕飞科技最新开发的真正USB2.0 接口ICE52专业仿真器和编程器，配合专用的POD52仿真头，仿真时不占用 任何用户资源，支持全系列标准8051芯片仿真。系统支持目前大多数主流51 系列单片机的烧写和实验，同时也兼容AVR系列单片机的烧写和实验。 ME830内置有丰富的实验硬件资源，可使用户快速掌握单片机原理及其实用 接口技术。 ME830既适合初学者学习51，

4、AVR单片机的需求；同时ME830专业的编 程功能、高性能的仿真功能和ISP下载功能也真正适合单片机工程师开发产品 使用。 ME830单片机开发实验仪简介 实验仪+编程器+仿真器+ISP下载线 四功能合一的单片机开发实验系统 硬件工具 软件工具 Keil 后面介绍 16 路LED 硕飞科技最新开发 的真正USB2.0接 口ICE52专业仿真 器和编程器 1路 DS18B 20接口 51/AVR 4*4矩阵键盘 8个直接按键 PS/2键盘接口 电源输入 5V电源输出接口 8位AD/DA 转换器 DS1302 SPI串 行实时时钟 板载步进电机 驱动电路接口 串口座 交流蜂鸣器 继电器 插单片机用

5、的 普通40pin锁紧 插座 ISP下载/仿真接口 P2口 40Pin外扩接口 引出CPU信号 到外部电路 取下短路帽后,可以 采用杜邦线连接单 片机的任意I/O口 线，轻松搭建自己 的电路 (P2口) 7段LED数码管 P0口 SUB接口 晶振 电源开关 复位 ME830单片机开发实验仪介绍 P1口 P1口 红外接收 头 12864LCD接口 (20pin) 1602LCD接口(16x2字符 型液晶实验) (16pin) ME830单片机开发实验仪上的液晶实验接口 硕飞科技最新开发的真正 USB2.0接口ICE52专业仿 真器和编程器(板载) 需要安装驱动程序部分 需安装ICE52仿真驱动程

6、序 需安装USB 驱动 需安装编程器用MEFlash 软件 维纳电子 提供的光 盘上带 (KEIL中也 带此下载 功能，所 以可以不 使用该软 件) 编程器功能(ISP功能)不仅可以使用MEFlash软件进行操作 ，还可以在KEIL中直接进行烧写(Keil中LOAD命令) 随实验仪所带光盘内容图片 打开 随实验仪所带光盘内容列表 光 盘 内 容 说 明 (评估版软 件，有2K 代码限制) 一 二 三 四 如果是没有注 册过的KEIL， 当程序超过2K 时，会出现代 码限制的错误 ，即不能通过 编译.这个可以 通过KEIL的注 册机解决。 一、ME830单片 机开发实验仪使 用手册目录 二、 M

7、E830单片机开发实验仪原理图 1、单片机及其外扩接口 2 、 系 统 控 制 部 分 3、数码管 显示 4、LED 8+8 5、键盘 6、RS232接口 PS/2接口 7、2 块液晶显示器 1602LCD接口(16x2字符型液晶实验) 12864LCD接口(20pin) 8、继电器 蜂鸣器 时钟 温度传感器 9、串行EEPROM24系列、93系列简介 串行时钟 双向数据线 器件/页面寻 址地址输入端 读/写保护 串行EEPROM中，较为典型的I2C总线式串行器件有： ATMEL公司 AT24CXX系和AT93CXX 系列等。 *串行EEPROM芯片介绍 实际 大小 AT93C46/56/57

8、/66供应1K/2K/4K字节的 EEPROM，是一个可连续消除字节的只读存储器。 是一个8脚DIP与8脚JEDEC封装。 *AT93C46简介 实验板上为8脚JEDEC封装 实际 大小 *下载的使用打印机接口的24CXX/93CXX读写器图片及原理图 10、AD/DA转换器 三 、 51 汇 编 实 验 例 程 实 验 例 程 缺载板 待做 待做待做 四、软件安装 1、Keil c51软件 伟纳电子提 供的光盘上 带,也可在网 上免费下载 2、ICE52仿真驱动程序 注意: 装载软件之前，一定要先装KEIL。否则不能用！ 该KEIL可以是随盘带的，也可以自己从网上下载。 3、安装MEFlas

9、h 软件 说明 SST单片机 做实验时,将仿真头(SST89E516RD2 40-C-FQJE)作为普通的51单片机使用 是不可以的. 4、安装USB 驱动 PC机的前后板一般共有 4个USB口,用那个就要 驱动那个. ME830单片机开发实验仪硬件资源和外设接口内容 见P6 ME830单片机 开发实验仪介绍 普通配置列表 （不需要擦除，可直接改写数据）， 产品照片展示 应用实例照片 ICE52仿真器主机 仅鼠标大小的精美外 壳，小巧轻便，方便携 带和使用 连接POD52仿真头(适配器) 拔下仿真头后可以当作下载 线使用，支持AT89S系列单片机 的ISP下载 可以直接在keil中实现对51

10、系列芯片的ISP下载编程 仿真器 仿真头介绍 仿真器决定大体类型，如PIC或51或AVR，仿真头决定具体 型号的芯片如51中的ATmel里的AT89C52还是AT89S52等。 内置SST 89E516RD2 40 -C-TQJE In-Circuit Emulator 内部Flash擦写次数达1万次以上，程序保存时间可达到100年 内部Flash擦写次数达1万次以上，程序保存时间可达到100年 SST 89系列: 内部Flash擦写次数达1万次以上,程序保存时间可达到100年. 片内提供两块FLASH空间，可做程序和数据空间： 程序空间:8-64K 数据空间:8K SST 89 -AT89

11、系列单片机比较： AT 89系列: 内部 8k可反复擦写1000次的Flash ROM ,实为1000-10000次. SST89E(V)系列芯片 图片 有DIP-40、 PLCC-44、 TQFP-44 三种封装形式 仿真芯片适配头(仿真头)图片 EZ-E3100仿真器 EZ-E3100仿真器是采用IAP功能开发的单片机仿真系统,可仿真（兼容 仿真）目前或者今后各厂家推出的全部51内核单片机。突破了此类仿真器 两大难点: 仿真开发系统软件可在线升级：防止EZ-E3100仿真系统中存 在的bug不可更改； 仿真头寿命无限：解决了单片机芯片寿命有限的困扰，可 随意自换。 仿真用 的单片 机是插

12、在插座 上的,可 以方便 更换. 可更换仿真头芯片，支持的单片机型号： SST89E516RD2、89E58RD2、89E54RD2 单片机仿真器是在产品开发阶段用来替代单片机进行软 硬件调试的非常有效的开发工具。使仿真器可以对单片机程序 进行单步、断点、全速等手段的调试，在集成开发环境中检查 程序运行中单片机RAM、寄存器内容的变化，观察程序的运行 情况。与此同时可以对硬件电路进行实时的调试。使用单片机 仿真器可以迅速发现和排除程序中的错误，从而大大缩短单片 机开发的周期。 ICE52仿真器是我们2008年最新开发的USB2.0接口专 业仿真器，能够在目前最专业KEIL开发环境下使用，在仿真

13、过 程中不占用用户的任何资源，特别是不占用IO端口，以及串口 和定时器等重要资源。 仿真器搭配独立的POD52仿真适配头，不仅可以仿真 标准8051/8052单片机的所有功能， 还可以仿真部分单片机的 增强型功能。该仿真适配头采用CPU直接置入的方式，将仿真 的CPU频率提高到其极限，并且稳定可靠。 仿真器的功能 自带32端口指示灯,为32端口的输出状态一目了然的重要设计。 SP51嵌入式仿真器 09-9-20网上最新优惠价定为：110元 仿真器仿真 头一体化设计 AVR仿真器图片 仿真器 微型置入式仿真适配头( 称仿真头或适配器) 实验板 实验板 仿真器 仿真头的连接 拔下仿真头后可以 当作

14、下载线使用 JY2100单片机仿真开发系统硬件组成 该仿真器的特点:凡是具备EA 、ALE和PSEN引脚的单片机 ，插入仿真适配头即可 。 7.3 实战篇 结合ME830实验开发仪，分成小组（5人），选用光盘上 提供的“实验例程”做实验。每一个小组必做实验2个(全班一样 ，见P45、46)、选作1-2个实验（汇编必做，C语言选做）， 除此之外,每一位学生必须会读手册上的实验例程(从实验一- 实验八)。小组要求写实验报告。报告内容包括： 1、实验目的 2、实验仪器及设备 3、实验内容及步骤 4、实验报告要求 实验内容还可以选做光盘上带的其他实验例程，报告内 容大同小异，可以自己调整。 建议小组组

15、长: 唐亮 周启才 汪佳星 徐国青 徐文洁 必做实验一：手册-ME830Demo 1、熟悉开发板ME830 2、软件安装：包括Keil、ICE52仿真驱动程序、USB驱 动程序. 3、要求： 1）会建立自己的工程 2）会往工程里添加.asm源程序 3）输入源程序，写出详细的注释 4）用板载仿真器调试程序（注意仿真头的使用） 5）用板载仿真器仿真程序 6） 用ISP下载（烧写）程序到开发板的实验芯片 AT89S52内。并运行该程序以验证烧写成功否。 7）会演示已经建立的工程。 4、会改变LED的闪烁频率，并演示。 实验一:在实验室考核,小组人数5人，第7周周五下午，2班先做。 必做实验二：EX7_KEY_INT 外部中断 1、实验要求见ME830使用手册中的EX7_KEY_INT 3、自由发